利用代谢流技术揭示TANGO6调控造血干细胞扩增的分子机制,关键在于明确TANGO6通过COPI囊泡转运调控RNA聚合酶II亚基RPB2入核以驱动细胞增殖的作用路径,并结合代谢流数据验证其与蛋白质分泌等过程的关联性。以下为具体分析:
在相关研究中,研究团队利用[2,3-13C2]标记的丙氨酸代谢流检测技术,发现TANGO6参与蛋白质分泌。免疫荧光染色图像显示,TANGO6野生型(WT)和敲除型(KO)细胞都含有丙氨酸,但代谢流分析结果显示,丙氨酸水平在WT细胞沉淀中逐渐减少,而在TANGO6 KO细胞沉淀中以更快速率下降。这一结果暗示TANGO6可能通过影响细胞内的代谢途径,进而参与蛋白质的分泌过程,而蛋白质的分泌对于造血干细胞的扩增和功能维持至关重要。
进一步的研究揭示了TANGO6通过COPI囊泡转运调控RPB2入核驱动细胞增殖的新机制。TANGO6在细胞周期进程中动态分布,通过两次跨膜结构域锚定在COPI囊泡上,并携带RPB2经COPI囊泡转运至内质网。随后,通过SNARE复合体介导的膜融合进入内质网,并与驻留蛋白LRRC59相互作用,在其引导下到达核孔附近。最终,与核输入蛋白KPNB1相互作用,协助RPB2入核。这一过程对于细胞增殖至关重要,因为RPB2是RNA聚合酶II的重要亚基,参与基因的转录过程。
敲降TANGO6或抑制COPI囊泡后,均导致RPB2累积在细胞浆中,无法正常入核,进而引发细胞增殖缺陷。这一发现直接证明了TANGO6在调控RPB2入核和细胞增殖中的关键作用。此外,研究还发现,在TANGO6缺陷的情况下,造血干细胞的扩增受到显著影响,进一步强调了TANGO6在造血干细胞扩增中的重要性。